王雅竹

(西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系/大陸動力學(xué)國家重點實驗室，陜西 西安 710069)

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鄂爾多斯盆地紅柳溝油區(qū)長9、長8儲層特征及控制因素研究

王雅竹

(西北大學(xué) 地質(zhì)學(xué)系/大陸動力學(xué)國家重點實驗室，陜西 西安 710069)

[摘要]運用巖心、鑄體薄片、掃描電鏡等分析測試方法，對鄂爾多斯盆地紅柳溝油區(qū)長9、長8儲層的特征進行分析對比，研究其控制因素。研究結(jié)果表明：本區(qū)延長組長9和長8主要為三角洲前緣沉積，儲層非均質(zhì)性較強，物性較差，屬特低孔隙度，特低滲透率儲層。通過對儲層控制因素的研究得出長9油層組的物性略好于長8油層組。

[關(guān)鍵詞]鄂爾多斯盆地；長9、長8；儲層特征；沉積環(huán)境；成巖作用

紅柳溝油區(qū)位于天環(huán)凹陷東部，臨近伊陜斜坡，在陜西定邊西南，距縣城20 km。本區(qū)具有豐富的石油勘探開發(fā)資源，在延安組已取得有效開發(fā)成果，但延長組長9和長8作為主力油藏，目前在開采方面還有一定的局限，為究其原因以便指導(dǎo)實踐開發(fā)，本文將從長9場8儲層特征及控制因素方面進行研究，從而更好的進行油氣勘探開發(fā)。

1儲層巖石學(xué)特征

紅柳溝油區(qū)延長組長9和長8沉積環(huán)境主要是三角洲前緣沉積，巖石類型以暗色泥巖、灰黑色粉砂巖和灰色細砂巖為主。

對研究區(qū)延長組長9油層組的22塊薄片樣品進行統(tǒng)計，表明延長組長9油層組主要為巖屑長石砂巖，其次為長石砂巖和長石巖屑砂巖(圖1a)，其中石英含量為33.5%，長石為42.3%，巖屑為24.1%(表1)。巖屑主要由變質(zhì)巖巖屑、火成巖巖屑、少量沉積巖巖屑及云母組成，變質(zhì)巖巖屑的平均含量為12.49%，火成巖巖屑的含量為5.21%，沉積巖巖屑的含量為1.01%，云母含量約為5.3%。填隙物主要為綠泥石、高嶺石、方解石、鐵方解石等，且含量變化較大，變化范圍為5.0%～14.0%，平均為12.6%(表2)。

a　長9砂巖分類三角圖b　長8砂巖分類三角圖

對研究區(qū)延長組長8油層組的62塊薄片樣品進行統(tǒng)計，表明延長組長8油層組主要為巖屑長石砂巖和長石巖屑砂巖，并可見少量的長石砂巖和巖屑砂巖(圖1b)，其中石英含量為36.0%，長石含量為28.8%，巖屑含量為35.2%(表1)，巖屑主要由變質(zhì)巖巖屑、火成巖巖屑、少量沉積巖巖屑及云母組成，前三者的平均含量分別為12.28%、15.21%和2.21%，云母含量約為5.5%。填隙物主要為綠泥石、高嶺石、方解石、鐵方解石等，且含量變化較大，其范圍為6.0%～12.0%，平均為9.5%(表2)。

a長9儲層孔隙度分布直方圖b長9儲層滲透率分布直方圖

圖2　長9儲層分布直方圖

表2　紅柳溝地區(qū)延長組長9-長8填隙物組成含量表

2儲層物性特征

2.1長9油層組儲層物性特征

對研究區(qū)取心井32塊長9化驗資料分析統(tǒng)計，孔隙度主要分布在7.6%～16.1%之間，平均值11.2%，滲透率主要分布在0.1×10-3～10×10-3μm2之間，平均滲透率3.74×10-3μm2。

孔隙度分布直方圖(圖2a)表明長9孔隙度值基本呈單峰型分布，孔隙度值多分布在8%～14%之間。滲透率分布直方圖(圖2b)表明滲透率的頻率分布呈單峰型，主峰位于0.5×10-3～5.0×10-3μm2之間。長9儲層屬特低孔隙度，特低滲透率儲層。

2.2長8油層組儲層物性特征

對該地區(qū)取心井57塊長8化驗資料分析統(tǒng)計，孔隙度主要分布在4.7%～20.32%之間，平均值9.3%，滲透率主要分布范圍在0.14×10-3～23.11×10-3μm2之間，平均值0.47×10-3μm2。

孔隙度分布直方圖(圖3a)表明長8孔隙度值基本呈單峰型分布，孔隙度值多分布在8%～12%之間。滲透率分布直方圖(圖3b)表明滲透率的頻率分布呈單峰型，主峰位于0.3×10-3～0.5×10-3μm2之間。長8儲層屬特低孔隙度，特低滲透率儲層。

a　長8儲層孔隙度直方圖b　長8儲層滲透率直方圖

3儲層孔隙結(jié)構(gòu)特征

通過觀察分析鑄體薄片和掃描電鏡，研究區(qū)長8、長9砂巖儲集層的孔隙類型主要有剩余粒間孔隙、溶蝕粒間孔隙、溶蝕粒內(nèi)孔隙、自生礦物晶間孔隙和微裂縫孔隙等，分為原生孔隙和次生孔隙兩大類。該區(qū)中生界延長組儲層孔隙類型以粒間孔最為發(fā)育，粒間孔隙占面孔率的60.0%～73.0%，粒間孔是本區(qū)長8、長9油氣最主要的儲集空間類

型。其次為各類溶孔，占面孔率的21.7%～37.4%，溶孔以長石溶孔為主，少量晶間孔、微裂隙等。從各油層組儲層孔隙組合類型看，主要孔隙類型相同，但各類孔隙在總孔隙中所占比例不同。長8面孔率一般在0.4%～7.3%之間，平均3.5%，長9面孔率一般在0.8%～8.1%之間，平均3.11%，(表3)。

大量實驗觀察數(shù)據(jù)表明研究區(qū)孔隙發(fā)育具有一定的規(guī)律性。研究區(qū)以剩余粒間孔和溶蝕孔為主，長石溶蝕孔是主要的溶蝕孔，在后期的成巖作用尤其是碳酸鹽膠結(jié)作用的改造下，前期形成的孔隙被破壞；綠泥石薄膜對剩余粒間孔的影響較大，凡有綠泥石膜的地方必有剩余粒間孔，且綠泥石膜包圍著剩余粒間孔。相比剩余粒間孔而言，溶蝕粒間孔所受的成巖作用強于剩余粒間孔，此時主要是長石易溶蝕而導(dǎo)致，其中也夾有一些巖屑和粘土填隙物的溶蝕物。此外，研究區(qū)還有一種由剩余粒間孔和溶蝕孔組成的混合類孔隙，其內(nèi)部儲集空間較大，喉道連通性強；膠結(jié)物晶間孔較發(fā)育，然而由于孔喉半徑極小，致使面孔率很小，所提供的儲集空間甚微，主要儲集不能流動的殘余油。

4儲層控制因素分析

4.1沉積環(huán)境

紅柳溝油區(qū)長8及長9地層主要屬三角洲前緣沉積，該亞相位于河流入湖口至湖坡間的濱淺湖緩坡地帶，是河流與湖泊共同作用的產(chǎn)物。研究區(qū)沉積了一套灰綠色、灰色中厚層粉細砂巖、粉砂巖和深灰色、灰黑色泥巖地層。在晚三疊世鄂爾多斯湖盆沉積發(fā)展過程中，由于構(gòu)造運動等使得地層呈現(xiàn)整體沉降、抬升，顯現(xiàn)出東北高、西南低的地勢特征，研究區(qū)西北部地區(qū)為研究區(qū)提供了大量碎屑沉積物。研究區(qū)形成的三角洲前緣水下分流河道在縱向上具有多期繼承性，平面上沿河道兩側(cè)疊加連片。在沉積環(huán)境和壓實成巖作用的影響下，研究區(qū)沉積了大量細砂巖、粉砂巖的細碎屑，因此形成了延長期長9、長8沉積儲層低孔、特低滲的沉積儲層物性特征。

表3　紅柳溝地區(qū)延長組長6、長8、長9孔隙組合類型表

4.2成巖作用

通過對研究區(qū)長9-長8儲層的巖心觀察、鑄體薄片鑒定及掃描電鏡等資料的分析，研究區(qū)長9-長8儲層成巖作用主要包括以下幾種：機械壓實作用、膠結(jié)作用、交代作用和溶蝕作用、溶解作用等。

4.2.1機械壓實作用

研究區(qū)機械壓實作用十分強烈，碎屑顆粒定向排列，塑性軟顆粒被擠壓變形，剛性顆粒受擠壓而破碎，顆粒間多呈縫合式接觸，強烈的壓實作用使巖石呈致密狀，原生孔隙大量降低，據(jù)估測，機械壓實作用使得儲層孔隙度損失為20%左右。

4.2.2膠結(jié)作用

研究區(qū)長9-長8儲層砂巖中膠結(jié)作用主要是碳酸鹽膠結(jié)和硅質(zhì)膠結(jié)，研究區(qū)廣泛分布著碳酸鹽礦物，孔隙膠結(jié)物為方解石交代顆粒、綠泥石充填交代孔隙以及綠泥石薄膜環(huán)繞包圍顆粒，此外還有石英的次生加大。膠結(jié)作用對儲層孔隙度影響很大，大為降低孔隙度，影響著儲層的物性。

4.2.3溶解、溶蝕作用

研究區(qū)砂巖類型主要為巖屑長石砂巖和長石巖屑砂巖，砂巖的成分成熟度較低，且砂巖內(nèi)的長石和巖屑含量多，巖屑砂巖中的噴發(fā)巖成分占很大比例，其中含有大量的長石(非常容易發(fā)生溶解)。綜上所述，研究區(qū)長9-長8儲層砂巖中的易溶組分大量存在。砂巖內(nèi)的易溶組分發(fā)生部分或全部溶解，形成了各種次生孔隙，增加了儲層的孔隙度，改善了儲層物性，為研究區(qū)石油成藏提供空間。

4.2.4裂縫

由于研究區(qū)位于天環(huán)坳陷，其構(gòu)造運動較強烈，發(fā)育大量的天然裂縫。通過對本區(qū)薄片及巖心觀察及推測發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)的裂縫既有建設(shè)又有破壞作用，建設(shè)作用主要為微裂縫的存在使得油氣運移有了有力的路徑，因而油氣可以從長7生油層向上或向下運移到長9、長8和長6油層組中，改善了儲層的物性；破壞作用可能表現(xiàn)為通天裂縫的存在使得生油層的油氣沿通天裂縫運移到延長組上部的延安組中，對本區(qū)延長組油藏儲集油氣可能產(chǎn)生影響。

研究區(qū)長8油層組在壓實作用和膠結(jié)作用(碳酸鹽、綠泥石、高嶺石、水云母等粘土礦物及硅質(zhì)等膠結(jié)物)過程中，假設(shè)砂巖原生孔隙度為40%，經(jīng)歷壓實和膠結(jié)作用后孔隙大約損失了32.4%，溶蝕、溶解和裂縫增加了大約3.6%的孔隙度，最終孔隙度為11.2%。研究區(qū)長9油層組在壓實和膠結(jié)作用后孔隙度損失了37.6%，由于溶蝕、溶解和裂縫增加了大約6.9%的孔隙度，最終孔隙度為9.3%。由此得出，長8油層組的儲層物性要略好于長9油層組，其成巖過程中損失的孔隙度小于長9油層組，盡管長9后期的溶蝕、溶解和裂縫大力改善了其孔隙度，但仍然是較低的孔隙度。

5結(jié)語

(1)紅柳溝油區(qū)延長組長9和長8沉積環(huán)境主要是三角洲前緣沉積，巖石類型以暗色泥巖、灰黑色粉砂巖和灰色細砂巖為主。

(2)研究區(qū)長9油層組孔隙度平均值11.2%，平均滲透率3.74×10-3μm2，屬特低孔隙度，特低滲透率儲層。長8油層組孔隙度平均值9.3%，滲透率平均值0.47×10-3μm2，也屬特低孔隙度，特低滲透率儲層。

(3)紅柳溝油區(qū)長8及長9地層主要屬三角洲前緣沉積，是河流與湖泊共同作用的產(chǎn)物。成巖過程中長8油層組損失的孔隙度小于長9油層組，因此長9油層組的儲層物性要略好于長8油層組。

參考文獻

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[收稿日期]2015-09-02

[作者簡介]王雅竹(1990-)，女，內(nèi)蒙巴彥淖爾人，在讀碩士研究生，主攻方向：礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)。

[中圖分類號]TE122.2+3

[文獻標識碼]A

[文章編號]1004-1184(2016)01-0195-03